基于三维有限元分析的KE495曲轴的改进设计

利用有限元法分析KE495发动机曲轴的内部应力分布状态,得出原曲轴结构的不合理之处。通过重新设计曲轴平衡重和轴颈过渡圆角,达到改进曲轴内部应力分布的目的。     

基于有限元的内燃机曲轴疲劳强度分析

内燃机曲轴轴颈的过渡圆角处是应力高度集中部位,是疲劳裂纹的最先形成位置,因此曲轴圆角是曲轴设计时需要重点关注的部位。文章采用NASTRAN软件对某发动机缸体进行模态缩减,利用EXCITE-PU软件进行动力学分析,再通过N-soft软件进行圆角的疲劳安全系数分析。结果表明,通过增加圆角半径的方式可以解决曲轴的断裂问题。     

发动机曲轴系统扭转振动分析

研究曲轴系统扭转振动特性及其评价方法.针对装有粘性橡胶减振器的V6发动机,通过试验测量其皮带轮和飞轮间的相对角位移以及各曲轴轴颈的力矩,然后进行相对角位移和各曲轴轴颈力矩的计算,最后将试验结果与计算结果进行比较分析.通过研究,认为评价曲轴系统扭转振动特性应该用三角皮带轮和飞轮间的相对角位移,而不是在三角皮带轮上测量的扭转振动角位移.     

发动机曲轴损坏原因分析及预防

曲轴轴颈与轴承的损坏形式主要为:表面擦伤,表层脱落和过度磨损,露铜和深度磨损,轴承内衬层疲劳、烧融脱落等.发动机曲轴轴颈与轴承损坏后,往往会造成发动机工作振动增大,噪音升高,油耗增加,事故增多.     

发动机曲轴de磨损与修复

发动机在工作时,曲轴轴颈表面要承受很大压力和很高的滑动摩擦速度,而且轴颈散热效果较差,各轴颈表面易遭受磨料磨损.因此,发动机在大修中必须对曲轴进行检验,查明磨损情况,并进行正确的修理,保证曲轴所要求的疲劳强度和耐磨性.     

曲轴轴颈硬度的钢球碰撞检测法

在发动机曲轴轴颈发生烧伤的情况下，对修复后的曲轴轴颈一定要进行硬度检测。只有在确保曲轴轴颈硬度符合要求的条件下才能将修复后的曲轴装配到发动机上，否则，修复后曲轴的使用寿命不会长。但在使用传统的硬度计检测曲轴轴颈时存在2个不利因素：一是传统硬度计测试头的接触面积较小，容易损伤曲轴轴颈表面；二是一般情况卜得不到有关曲轴轴颈硬度的数据，就算是检测到了硬度值，也难于判断被测曲轴轴颈是否与其技术要求相符合。笔者常用钢球碰撞检测法来进行检测，效果很好，具体方法如下。     

发动机曲轴的磨损与修复

发动机在工作时，曲轴轴颈表面要随很大压力和很高的滑动磨擦速度，而且轴颈散热效果较差，各轴颈表面易遭受磨料磨损。因此，发动机在大修中必须对曲轴进行检验，查明磨损情况，并进行正确的修理，保证曲轴所要求的启蒙强度和耐磨性。     

中碳微合金非调质钢材料开发及在曲轴上的应用

介绍了中碳微合金非调质钢材料FAS2239开发及在DEUTZ发动机曲轴材料国产化上的应用。对FAS2239材料进行了基础力学性能、切削性能等试验研究。曲轴毛坯生产时进行了锻造控制冷却研究。轴颈表面感应淬火后经切削加工制成的成品满足图纸要求,通过了曲轴疲劳强度试验,成功应用于DEUTZ发动机上。该国产化曲轴可替代进口曲轴,具有一定的技术和经济效益。     

基于多体动力学的柴油机曲轴疲劳寿命分析

为分析4100QBZL柴油机曲轴的疲劳寿命,建立该曲柄连杆机构的刚柔耦合多体动力学模型,将多组试验测量的缸内压力作为驱动力,进行耦合仿真得到曲轴在柔性体模型下的主轴颈、连杆轴颈负荷仿真结果,并根据载荷结果对曲轴进行静强度校核。最后结合由多体动力学软件得到的载荷谱与有限元分析所得的曲轴在各个工况下的应力应变分析结果,以及通过材料的各项属性拟合出的S-N曲线,对曲轴进行了疲劳寿命预测。结果表明:曲轴的静强度及疲劳寿命均达到了工程设计要求,曲轴最危险部位的寿命次数也达到了1013以上,认为曲轴不会发生疲劳破坏。     

基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。     

曲轴中频感应淬火过程模拟及残余应力计算

利用ANSYS有限元分析软件，进行了6110钢曲轴的中频感应淬火过程的模拟计算，并预测了淬硬层的深度，计算了淬火后的残余应力分布。可直观显示任意时刻曲轴内任意截面上的温度场和应力场以及温度、应力等值线随着时间推移的情况，也可以显示任意点上的温度一时间曲线、应力一时间曲线。     

曲轴轴承系统动力学和摩擦学行为耦合分析

以多柔体动力学理论为基础,建立了某4缸柴油机曲轴—轴承系统考虑主轴承摩擦学特性的ADAMS动力学仿真模型,求解得到曲轴动力学响应和主轴承反力。在此基础上采用有限差分法进行主轴承润滑分析,得到各个主轴承最大油膜压力和最小油膜厚度的动态变化规律。计算结果表明,曲轴各个主轴颈的径向振动响应,各主轴承反力、最大油膜压力和最小油膜厚度具有结构对称性。     

YC6108ZQ型车用柴油机的开发

在ＹＣ６１０８ＺＱ型柴油机基础上，采用废气涡轮增压技术，并对气缸体、曲轴、进排气系统、系统和供油系统等进行了高度改进。改进后的ＹＣ６１０８ＺＱ柴油机提高了功率、增大了扭矩，同时获得了较低的噪声、排放、低油耗等综合性能指标。通过装车考核，表明该机具有良好的动力性、经济性和适应性。     

曲轴硅油减振器匹配计算

在曲轴已经定型的条件约束下,通过建立发动机曲轴当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析来匹配设计硅油减振器,保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,确保曲轴运转安全、可靠。最后通过试验验证匹配计算的准确性。     

高压共轨柴油机判缸策略及燃油喷射控制

利用微处理器硬件资源实现曲轴脉冲信号的倍频,提高了喷油正时控制的精度,并设计了不同相位判断模式下的相位判断算法,提高了软件执行效率。针对不同的相位判断模式设计了燃油喷射控制逻辑。试验结果表明,不同相位判断模式下ECU均能快速准确获取发动机相位,燃油喷射精度在0.2°曲轴转角范围内,曲轴转速传感器或凸轮轴相位传感器故障模式下发动机能够维持运转。     

大功率多缸柴油机曲轴疲劳强度评估方法

以某型大功率柴油机作为研究对象,采用ADAMS/Engine建立了多缸柴油机曲柄连杆机构多体动力学模型,计算得到了曲轴的工作载荷.通过建立曲轴的整体三维有限元模型,将主轴承对主轴颈的支撑边界定义为接触对以模拟实际的约束状态,并将动力学计算所得一个周期内的曲柄销载荷历程曲线离散为16个载荷点,并按照发火次序,组合得到了16个载荷工况以模拟曲轴上的交变载荷,载荷的施加采用函数分布的形式模拟滑动轴承的压力分布,通过非线性有限元分析得到曲轴的应力应变结果.在此基础上,利用曲轴材料性能数据绘制了曲轴Goodman疲劳强度曲线,自编后处理分析程序得到了曲轴上所有节点的疲劳强度安全系数.结果表明:材料为42CrMo的整体曲轴满足结构疲劳强度要求,油孔处和过渡圆角处的疲劳强度安全系数相对较小,采用Goodman疲劳曲线计算的最小疲劳强度安全系数为5.04.分析结果与曲轴实际失效位置一致.     

利用A/T模型分析整车怠速振动性能

利用整车有限元模型计算出发动机曲轴转矩到驾驶员座椅和转向盘的加速度的传递函数,同时通过试验测量出发动机怠速时的输出转矩,因此,利用A/T模型可在汽车开发的前期较好地预测并控制整车怠速振动.最后以分析实例和试验验证了该方法在整车性能设计中的适用性和准确性.